锰是地壳中广泛分布的元素之一,锰对人类的生产生活非常重要,是化学试剂、医药、焊接、油漆、合成工业等的重要原料。
(1)金属锰的工业制备。已知Al的燃烧热为
c kJ·mol
-1,其余相关热化学方程式为:
3MnO
2(s)=Mn
3O
4(s)+O
2(g) Δ
H1=
a kJ·mol
-13Mn
3O
4(s)+8Al(s)=9Mn(s)+4Al
2O
3(s) Δ
H2=
b kJ·mol
-1则3MnO
2(s)+4Al(s)=3Mn(s)+2Al
2O
3(s)Δ
H=______kJ·mol
-1(用含
a、
b、
c的代数式表示)。
(2)MnCO
3是一种广泛且重要的锰盐原料。通过焙烧MnCO
3可以制取MnO
2,反应方程式为:2MnCO
3(s)+O
2(g)

2MnO
2(s)+2CO
2(g)。下图为装置示意图:

① 2MnCO
3(s)+O
2(g)

2MnO
2(s)+2CO
2(g)的化学平衡常数表达式
K=_________。
② 在反应过程中需要用真空抽气泵不断抽气,其目的除保证反应持续进行外,还有___________。
(3)MnO
2是一种常用的催化剂。MnO
2催化降解甲醛的反应机理如下图所示:

图中X表示的粒子是__________,该反应的总反应方程式为___________。
(4)MnSO
4是重要微量元素肥料。用惰性电极电解MnSO
4溶液可以制得更好活性的MnO
2,电解时总反应的离子方程式为:_________,电解过程中阴极附近的pH__________(选填“增大”、“减小”或“不变”)